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Centrifugación

Te explicamos qué es la centrifugación como método de separación de mezclas. Además, tipos de centrifugación y algunos ejemplos.

¿Qué es la centrifugación?

La centrifugación es un mecanismo de separación de mezclas(en particular, las compuestas por sólidos y líquidos de distinta densidad) a través de su exposición a una fuerza giratoria de determinada intensidad.

Esta fuerza, conocida como fuerza centrífuga en la mecánica newtoniana, es una fuerza ficticia que aparece cuando un cuerpo describe un movimiento de rotación. Su nombre quiere decir “que huye del centro”, pues se aleja del eje de rotación de la trayectoria del cuerpo.

La fuerza centrífuga hace que los objetos se alejen del centro al girar. Por ejemplo: cuando un pescador hace girar el anzuelo antes de arrojarlo al mar, o la fuerza que nos empuja contra el asiento en las atracciones giratorias de los parques de diversiones. Es la misma que emplea una centrifugadora, o aparato capaz de generar fuerza centrífuga, para separar mezclas en un laboratorio.

La centrifugación opera empujando los componentes más densos de la mezcla hacia el punto más alejado del eje de rotación y dejando los menos densos en el punto más cercano. Esta técnica es de uso cotidiano por químicos, biólogos y otros científicos.

Ver también: Mezcla homogénea

Ejemplos de centrifugación

La centrifugación es empleada en numerosos casos de estudio científico, especialmente de las sustancias básicas de la materia orgánica. A través de procesos especializados de centrifugación de sustancias como la sangre o de células humanas, se puede separar el plasma, los concentrados de plaquetas, los organelos intracelulares e incluso el ADN.

Otros ejemplos sencillos los constituyen el lavarropas, que emplea la fuerza centrífuga para, después de mezclar el agua, el jabón y la ropa, secarla, eliminando el agua a través de los agujeros del tambor, gracias a la fuerza centrífuga; o las máquinas de la industria láctea que extraen de la leche las porciones de grasa que debemos sacar para obtener leche descremada y para fabricar el suero, la nata y otros productos.

Tipos de centrifugación

Existen cuatro tipos de centrifugación:

  • Centrifugación diferencial. Aprovecha la diferencia de velocidad de sedimentación de las distintas moléculas de una mezcla. Así, las partículas de densidades similares sedimentan juntas. Usualmente se usa para separar componentes de una mezcla y constituye el paso preparatorio para procesos de separación de moléculas.
  • Centrifugación isopícnica. Añade medios de distinta densidad a partículas que comparten el mismo coeficiente de sedimentación, para poder separarlas mediante la fuerza centrífuga.
  • Centrifugación zonal. Separa las partículas de una mezcla a partir de su diferencia de velocidad de sedimentación y también su masa, dado que la mezcla se coloca previamente encima de un gradiente de densidad preformado, haciendo las veces de “colador” de partículas gracias a la fuerza centrífuga.
  • Ultracentrifugación. Monitorea las estructuras empleando luz ultravioleta o interferómetros, a medida que se sedimentan, mediante sistemas de rotor (fijo o de columpio). Es muy útil para estudiar las estructuras subcelulares.

Otros métodos de separación de mezclas

Aparte de la centrifugación, se puede separar mezclas mediante procesos físicos o químicos como:

  • Filtrado. Se emplea una malla o material retentor que permita el paso del solvente líquido (agua, por ejemplo), pero retenga los sólidos de mayor tamaño presentes en él (borra del café, por ejemplo).
  • Tamizado. Es una técnica semejante al filtrado, pero que permite separar sólidos de distinto tamaño, empleando un tamiz cuyos agujeros permiten el paso de ciertos sólidos y retienen los de mayor tamaño.
  • Evaporación selectiva. Para separar mezclas de líquidos, o de sólidos y líquidos, puede aprovecharse la diferencia de punto de ebullición (o punto de fusión, en el caso de los sólidos), calentando la mezcla hasta evaporar el líquido (o uno de ellos) y dejando en el recipiente los sólidos (o el líquido de menor punto de ebullición).
  • Decantación. Empleando un recipiente adecuado, se separa una mezcla de líquidos, o de sólido y líquido, permitiendo que primero la gravedad atraiga a los componentes más densos hacia el fondo del recipiente. El menos denso quedará en la parte superior. Entonces se procederá a extraer el componente más denso abriendo un agujero en el fondo.

Sigue con: Suspensión química

Referencias